这家企业量产8英寸SiC，三安当初不要它？

这家企业量产8英寸SiC，三安当初不要它？

最近一家欧洲企业也宣布量产8英寸SiC衬底（.点这里.）。据说，三安光电曾投资该公司，很多人都好奇当时三安为何要放弃它？

前段时间，我们介绍了Cree和贰陆的8英寸SiC衬底发展历程（.点这里.），今天跟大家聊聊这家欧洲公司：他们的8英寸衬底技术是怎么发展起来的？目前进展如何？有哪些亮点？

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LG等企业纷纷“朝圣”

今年6月3日，意法半导体CEO Jean-Marc Chery告诉媒体，他们全资收购的Norstel AB已经成功交付了首个8英寸SiC晶圆。

可以说，意法半导体的SiC衬底技术主要来自于Norstel。而Norstel是从林雪平大学分拆出来的。

据介绍，林雪平大学1993年开始开发碳化硅单晶，其关键技术是获得专利的高温化学气相沉积（HTCVD）技术。当时，林雪平大学得到了ABB集团和芬兰晶圆制造商Okmetic的支持，其技术商业化是通过Norstel来实现的。

在碳化硅领域，林雪平大学非常知名，我们最近在做《第三代半导体调研白皮书》时，一些国内企业就表示他们的技术曾前往该大学交流。

其实不止国内企业，2010年11月，韩国LG集团旗下公司LG Innotek也与林雪平大学进行合作，开发用于电动汽车的碳化硅外延生长方法。该项目还获得韩国政府超2000万瑞典克朗（约1500万人民币）资助，LG还为林雪平大学购买了一个最先进的反应器。

投资者黑洞

2005年2月，Norstel在瑞典诺尔雪平开设了其碳化硅晶圆厂，工厂于2006年秋季落成。其股东包括Okmetic（20%股份），并引入了Eqvitec、Northzone和Creandum等5个机构，合计出资2亿瑞典克朗（约1.5亿人民币）。

当时，Norstel以为碳化硅的商业化会很顺利，他们的董事长还提出了200亿克朗（约150亿人民币）的目标。

不过，碳化硅的发展之路是崎岖前进的，2009年夏天，Norstel前期的融资就花完了，为此该公司进入重组。

2010年1月28日，瑞典国有投资公司Fouriertransform以1.1亿瑞典克朗（约8200万人民币）收购了Norstel。截止当时，Norstel总共获得了大约 3.15亿瑞典克朗（约2.35亿人民币）。

在这期间，Norstel取了多项技术进展。

2011年12月，林雪平大学和Norstel开发了一种可以将碳化硅成本降低20倍的新技术。

众所周知，碳化硅制作太慢，所以很昂贵。Norstel发现通过添加氯气，可以解决这个问题，Cree也是采用该方法。

使用传统的外延方法，气体云中的硅烷气体会形成不稳定的化合物 SiH2。而添加氯气会形成更稳定的SiCl2，这意味着可以提高生长速度。

传统方法制作约0.2毫米的外延层，通常需要2天时间。而使用氯，一个下午就可以完成，而材料质量不会变差，这意味着热能、气体和磨损成本降低了20倍。

2014年9月，Norstel还与Ascatron（2020年被贰陆收购）达成合作，共同开发厚达250毫米的碳化硅外延。当时这项已经做到了4英寸，后期逐步过渡到6英寸衬底。

三安出手了

不过，Fouriertransform的注资也没有让Norstel成功起来，由于开发工作和生产设备投入太昂贵，Norstel很快又把钱花光了，前后合计融资约10亿克朗（约7.46亿元），为此瑞典媒体把Norstel称为“投资者的黑洞”。

很快，Norstel公司再次进行重组，这迎来了中国的投资方。2016年12月30日，安信资本收购了Norstel的所有股份。

据一些媒体介绍，安芯资本本次收购的资金，主要来自福建省政府和中国国家集成电路产业投资基金，三安光电参与管理该基金。最近安芯资本表态称，“这次收购是我们操刀的，三安光电只是LP”。

瑞典媒体说，中国股东接管Norstel后，想将其生产工艺转移到中国的2个工厂，但该计划遭到瑞典战略产品检查局（ISP）的阻挠，最终没有成功。但是，中国股东还是继续投资Norstel。

在此期间，Norstel又有一些技术突破，主要是碳化硅衬底从4英寸发到6英寸。

2017年9月，Norstel展示了6英寸碳化硅晶圆，其微管密度小于0.2 cm-2、TSD位错低于500 cm-2。第一批样品在2018年第一季度交付给客户。

尽管如此，Norstel的销售额一直难以提高，2015年、2016年营收为1700万瑞典克朗（约1269万人民币），2017年为2100万瑞典克朗（约1567万人民币）。

意法半导体“接盘”

之后中国股东也放弃了，2019年2月，意法半导体接盘，购买了Norstel 55%的股份。2019年12月，意法半导体又购买了最后45%的股份，以现金交易方式支付了总计1.375亿美元（约8.89亿人民币）。

在收购Norstel后，2019年6 月，通过政府资助的REACTION项目，意法半导体组建了欧洲第一条八英寸SiC试验线，以促进欧洲碳化硅技术升级，推动它在汽车电力电子领域的应用。

REACTION项目一期主要是开发8英寸SiC衬底和关键设备， 根据意法半导体2020年11月的报告，他们已经生产了直径大于8英寸的晶锭，并且成功切割成8英寸晶片，微管密度等参数已经接近最先进的6英寸商用衬底水平。

通过测量发现，其堆垛层错总面积仅占总晶圆的3.3%，其RMS值与其他商用6英寸衬底相当（例如供应商A的RMS=0.129nm；供应商B的RMS= 0.077 nm），而且其扩展的缺陷具有更高的导电性，该衬底的应力值介于-117.09 MPa和100.94 MPa之间，81个点的平均值为 -9.87 MPa。

意法半导体认为，8 英寸SiC晶圆的生产表明该实验线的里程碑已经达到，已经取得了有希望的结果。

但由于沉积和热处理等工艺步骤太多，他们尚不清楚8英寸SiC晶片的最终机械性能如何，在某些关键步骤（例如光刻）中，仍然需要验证晶圆的可加工性，特别是弯曲度、翘曲度和平整度的评估。

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